丰台新显微镜可追踪果蝇胚胎发育单细胞决裂进程

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　　霍华德·休斯医学研讨院珍妮莉娅法姆研讨学院开辟出一种最新的成像技巧，能以前所未有的速度和准确度看到这一进程，让人们能追踪胚胎成形时每个细胞在几天甚至几小时内的变更。相干论文揭橥在6月3日出书的《天然·办法学》上。

有助于懂得一个单细胞如何酿成了庞杂的组织

中国科技网讯 从一个受精卵发育成多种功效的胚胎，细胞要经由上千次决裂和庞杂的分列重组。据物理学家组织网6月3日报道，霍华德·休斯医学研讨院珍妮莉娅法姆研讨学院开辟出一种最新的成像技巧，能以前所未有的速度和准确度看到这一进程，让人们能追踪胚胎成形时每个细胞在几天甚至几小时内的变更。相干论文揭橥在6月3日出书的《天然·办法学》上。

研讨人员演示了一段约20小时的果蝇胚胎发育视频。在视频中，生物构造逐渐涌现，从一小团简略的细胞簇慢慢变长，酿成上万个细胞紧紧挤在一路的拉长的小胚胎，然后在新形成的肌肉压缩舒张下开端颤抖，此时胚胎仅有半毫米长。此外，论文中还有一段果蝇胚胎中枢神经体系完全的发育视频，跟踪了单个细胞发育出感到器官、脑叶及其他构造的进程，因为分辩率足够高，还能看到神经轴突敏捷变更。

创造该技巧的珍妮莉娅法姆研讨学院的菲利普·凯勒说，要懂得一个单细胞如何酿成了庞杂的组织，真实看到这一进程异常主要。传统光学显微镜速度太慢，无法跟踪细胞在性命初期的敏捷变更，也轻易损坏一个活胚胎，只能经由过程把多阶段、多组织的照片拼在一路，能力推想产生的变更，但“细胞决裂重组每次都纷歧样，这种不雅察办法可能会发生误导”。

新技巧基于一种高速非侵入式光学显微镜，称为SiMView光层显微镜，能从4个角度同时拍摄图像，不仅能跟踪细胞活动，还能对成长进程进行数目剖析。该显微镜由凯勒小组和德国的欧洲分子生物试验室合作开辟，霸占了传统光学显微镜的两个难题：一是光源对样本造成的损害，二是对海量数据进行处置剖析。

部门光源都邑损害细胞，使个中的荧光标志消逝。研讨小组设计的照明技巧是一种激光扫描层，一次照耀样本极薄的一层以削减损害，由探测仪记载下被照亮的部门。光层来自两个相反偏向，并用两个探测仪来探测荧光，照明与探测相联合，供给了4个分歧的不雅察角度。不仅能避免因为光散射而造成的隐约，还将图像采集速度进步了50倍。

要让照亮样本和探测荧光在时光、地位上调和一致，机会吻合极为主要，光层交叉经由过程会造成图像隐约，发光距离仅几毫秒。为了坚持精度，SiMView还安装了及时调节的电子体系。

显微镜每秒会收集350Mb的数据，一个样本要发生海量数据，而分歧前提或分歧基因的发育比较试验，所请求的数据比这还要多很多多少倍。为此，研讨人员开辟出一种新的盘算办法，能辨认并跟踪显微镜视频中单个细胞并主动剖析。这些都组成了拍摄活样本这一完全技巧框架的需要构成部门。

凯勒表现，他们还将持续改良显微镜使盘算进程加倍有用。往后不仅能追踪胚胎中细胞的一代代世系，还可能掌握发育以摸索发育机制，并研讨其他更 更庞杂样本的发育进程。（常丽君）

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